隨著互聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線通信、人工智能等技術(shù)的發(fā)展,ITS面臨著重大變革,推動(dòng)車路協(xié)同、車聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛等相關(guān)技術(shù)進(jìn)步。人工智能技術(shù)在ITS中的應(yīng)用日益廣泛,使得傳統(tǒng)ITS各個(gè)組成部分需要進(jìn)行重構(gòu),形成ITS 2.0版。本書以人工智能等新技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用為主線,系統(tǒng)闡述ITS 2.0版主要內(nèi)容、關(guān)鍵技術(shù)以及典型應(yīng)用。突出理論與實(shí)踐相結(jié)合的編寫思路,針對(duì)每部分內(nèi)容從基本概念到理論應(yīng)用進(jìn)行解讀。每章設(shè)置的案例,融入了編者多年的研究成果。
本書適合作為人工智能技術(shù)在ITS中應(yīng)用的案例學(xué)習(xí)資料,也可作為交通運(yùn)輸行業(yè)從業(yè)人員的參考讀物。
時(shí)代性:ITS融入全新AI技術(shù)
實(shí)用性:理論結(jié)合實(shí)踐,應(yīng)用AI技術(shù)解決ITS實(shí)際問(wèn)題
參考性:學(xué)習(xí)ITS基本理論和解決方案的經(jīng)典教材
隨著互聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線通信、人工智能等技術(shù)的發(fā)展,智能交通(Intelligent Transportation System,ITS)面臨著重大變革,推動(dòng)車路協(xié)同、車聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛等相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步。人工智能(Artificial Intelligence,AI)技術(shù)在ITS中的應(yīng)用日益廣泛,使得傳統(tǒng)ITS各個(gè)組成部分需要進(jìn)行重構(gòu),形成ITS 2.0版。
ITS是未來(lái)交通系統(tǒng)的發(fā)展方向,其將先進(jìn)的信息傳輸技術(shù)、傳感技術(shù)、控制技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)等有效地集成運(yùn)用于交通管理,在此基礎(chǔ)上建立一種大范圍、全方位發(fā)揮作用的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的綜合交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)。當(dāng)前,交通運(yùn)輸已呈現(xiàn)“交通信息系統(tǒng)建設(shè)由局部試點(diǎn)向整體應(yīng)用轉(zhuǎn)變”“交通信息資源由分散型向集中型轉(zhuǎn)變”“交通管理模式由被動(dòng)式向主動(dòng)式轉(zhuǎn)變,由信息化向智能化轉(zhuǎn)變”“智能交通產(chǎn)業(yè)化由低水平競(jìng)爭(zhēng)向產(chǎn)業(yè)集群轉(zhuǎn)變”等需求特征,需要在新的起點(diǎn)上進(jìn)一步發(fā)展基于AI的ITS,從而提升ITS水平,更好地適應(yīng)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求,更好地解決城市交通壓力。AI技術(shù)是指以人類智能相關(guān)理論研究為依據(jù),研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人類智能的理論、方法以及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)。它是由計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息論、統(tǒng)計(jì)學(xué)、語(yǔ)言科學(xué)等多種學(xué)科相互融合和發(fā)展而來(lái)的。本書的主要特點(diǎn)是在傳統(tǒng)智能交通系統(tǒng)組成基礎(chǔ)上,對(duì)各個(gè)組成系統(tǒng)進(jìn)行常識(shí)性介紹,并對(duì)相關(guān)的AI技術(shù)進(jìn)行了介紹。每章設(shè)置2~4個(gè)案例,融入編者多年的研究成果,介紹AI技術(shù)在ITS中的應(yīng)用。
本書由王江鋒任主編,馬路任副主編,其中,第1、2、6章由王江鋒撰寫,唐海琴、王博通等參與校正;第3章由梁艷平撰寫,王夢(mèng)玉、董佳寬等參與校正;第4、5章由史丹丹撰寫,劉雨桐、教欣萍等參與校正;第7、8章由馬路編寫,熊慧媛、張茜等參與校正;第9、10章由朱思聰撰寫,陳磊、高志軍等參與校正。全書由王江鋒教授統(tǒng)稿,由交通運(yùn)輸部科學(xué)研究院劉好德研究員和南京大學(xué)徐潔磐教授主審。
智能交通專業(yè)性、綜合性強(qiáng),是一門正在迅速發(fā)展中的新型交通業(yè)態(tài)。由于編者水平有限,本書疏漏、不足之處在所難免,懇請(qǐng)同行和讀者批評(píng)指正,特此致謝!
編 者
2019年11月
王江鋒,河北保定人,北京交通大學(xué)教授,博士生導(dǎo)師,交通工程系副主任。2007年博士畢業(yè)于北京航空航天大學(xué),從事多年智能交通、車路協(xié)同方面的研究,作為國(guó)家訪問(wèn)學(xué)者赴美國(guó)華盛頓大學(xué)訪學(xué)1年,與合作導(dǎo)師開展了交通大數(shù)據(jù)方面的交流學(xué)習(xí)。被聘為城市交通信息智能感知與服務(wù)工程技術(shù)研究中心副主任,綜合交通運(yùn)輸大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)交通運(yùn)輸行業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室辦公室主任。承擔(dān)重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然基金等國(guó)j級(jí)項(xiàng)目4項(xiàng),主要圍繞車路協(xié)同技術(shù)理論建模與測(cè)試方法展開研究。承擔(dān)世行等橫向項(xiàng)目5項(xiàng),主要完成城市(群)的綜合交通、智能交通規(guī)劃等,同時(shí)參與新疆、成渝、云南等的綜合交通規(guī)劃。發(fā)表SCI/EI論文40余篇,1篇ESI高被引論文入選Wiley中國(guó)百篇具影響國(guó)際學(xué)術(shù)論文。獲得省部級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)3項(xiàng),授權(quán)專利5項(xiàng),1項(xiàng)專利獲得應(yīng)用。為《交通運(yùn)輸研究》編委,中國(guó)公路學(xué)會(huì)自動(dòng)駕駛工作委員會(huì)、北京市交通工程學(xué)會(huì)、TRB-ABJ70等會(huì)員,北京交通大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、東南大學(xué)、公路學(xué)報(bào)、交通運(yùn)輸工程、Transportation Research Part C、IEEE Access等期刊審稿人。
目錄
第1章緒論1
1.1ITS的概念及特征1
1.2國(guó)內(nèi)外ITS發(fā)展現(xiàn)狀4
1.3ITS理論與技術(shù)體系30
思考題40
第2章ITS常用人工智能技術(shù)41
2.1人工智能概述41
2.2常用的人工智能技術(shù)43
思考題78
第3章人工智能在交通管理中的應(yīng)用79
3.1概述79
3.2主動(dòng)交通管理82
3.3交通管理中人工智能技術(shù)的應(yīng)用93
思考題104
第4章人工智能在交通信息服務(wù)中的應(yīng)用105
4.1概述105
4.2ATIS關(guān)鍵技術(shù)118
4.3交通信息服務(wù)中人工智能技術(shù)的應(yīng)用124
思考題139
第5章人工智能在公共交通中的應(yīng)用140
5.1概述140
5.2智能調(diào)度管理系統(tǒng)143
5.3公共交通中人工智能技術(shù)的應(yīng)用152
思考題168
第6章人工智能在車輛控制中的應(yīng)用169
6.1概述169
6.2AVCS分類171
6.3車輛控制中人工智能技術(shù)的應(yīng)用197
思考題218
第7章人工智能在車輛運(yùn)營(yíng)管理中的應(yīng)用219
7.1車輛運(yùn)營(yíng)管理219
7.2車輛運(yùn)營(yíng)管理中跟馳理論及控制方法240
7.3車輛運(yùn)營(yíng)管理中人工智能技術(shù)的應(yīng)用245
思考題251
第8章人工智能在收費(fèi)管理中的應(yīng)用252
8.1高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)252
8.2城市交通擁堵收費(fèi)系統(tǒng)273
8.3停車場(chǎng)收費(fèi)系統(tǒng)282
8.4收費(fèi)管理中人工智能技術(shù)的應(yīng)用288
思考題294
第9章人工智能在交通緊急救援中的應(yīng)用295
9.1交通緊急救援系統(tǒng)概述295
9.2智能交通緊急救援決策系統(tǒng)302
9.3交通緊急救援中人工智能技術(shù)的應(yīng)用305
思考題312
第10章城市智能交通應(yīng)用案例313
10.1美國(guó)城市ITS案例313
10.2國(guó)內(nèi)城市ITS案例319
思考題334
參考文獻(xiàn)335